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INTERRUPTEUR A MINUTERIE COMPORTANT UNE BOBINE ELECTROMAGNE- TIQUE AVEC ARMATURE POUR LA FERMETURE DU COURANT ET MOTEUR .' ELECTRIQUE POUR LA COUPURE.
,L'invention a trait à un interrupteur à minuterie com- portant une bobine électro-magnétique, une armature pour la mise en circuit, et un moteur électrique pour la coupure du courant. Ce nouvel interrupteur convient particulièrement à l'éclairage des escaliers d'immeubles, mais il peut évidem- ment trouver d'autres applications, toutes les fois qu'il s'agit de respecter un temps de'fermeture déterminé,
Les minuteries connues, notamment celles servant à l'é- clairage des.escaliers d'immeubles, exigent des organes en-
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combrants et une dépense importante de matériel.
A cela, il faut ajouter que les exécutions connues, comportant des élé- ments thermiques, ne sont pas indépendantes de la températu- re et que celles utilisant des mécanismes de freinage sont bruyantes. Les exécutions munies d'interrupteurs à mercure dépendent de la position de ces derniers, et celles qui com- portent des moteurs électriques exigent des efforts impor- .tants du moteur et de la bobine électro-magnétique. Il fau- drait donc donner aux moteurs et aux électro-aimants des exécutions relativement importantes si l'on voulait ne pas douter de la sécurité de la commutation.
Dans les nouveaux interrupteurs à minuterie exécutés conformément à l'invention, le mécanisme démultiplicateur du moteur comporte un entrainement par vis sans fin dont la roue hélicoïdale au moment de la mise en circuit commence par se dégager, et n'engrène à nouveau que lorsque le mécanisme de la minuterie est mis en position dégagée pour,la période pré- vue sous l'action de l'aimant de fermeture du courant.
Grâce à cette exécution, on obtient des avantages fonda- mentaux qui ne se comparent pas aux genres d'exécution précé- dents. Tout d'abord, l'accouplement à glissière, généralement en usage jusqu'à présent entre le mécanisme du moteur et le 'mécanisme interrupteur qui servait à obtenir le rappel du mécanisme interrupteur en position de dégagement pour la du- rée du fonctionnement dans un sens de rotation inverse de celui du moteur, se trouve supprimé. Il s'ensuit que la bobi- ne de l'aimant de mise en circuit est déchargée d'un travail important, de sorte qu'on peut lui donner des dimensions beaucoup plus réduites et une puissance plus faible que jus- qu'à. présent.
En même temps le choc qui se transmettait aux organes d'entrainement du moteur et au moteur lui-même, au moment de la mise en circuit à l'aide d'un accouplement par
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glissement, est également éliminé, ce qui permet de donner une exécution plus légère 'au moteur et à son mécanisme, et confère une plus grande durée à l'interrupteur à minuterie par suite d'une usure moins considérable.
L'interrupteur à minuterie conforme-à l'invention est en outre exécuté, de préférence, de manière que l'armature de la bobine, tant qu'elle est attirée, interrompe le méca- nisme, bloqué par une vis sans fin, du moteur tout d'abord privé de courant, par suite du basculement d'une roue héli- coïdale, qu'elle ferme le circuit d'utilisation par l'inter- médiaire d'un toc, qu'elle bloque en même temps ce dernier en position de fermeture à l'aide d'un cliquet pour mettre le moteur en route, qu'elle coupe le circuit de la bobine, après avoir fait tourner en position de dégagement un secteur denté, par l'intermédiaire d'une platine de commande, pour la durée de contact prévue, après quoi cette armature est rappelée par exemple sous l'action d'un ressort tendu,
qu'el- le rétablit l'entraînement du moteur avec la roue hélicoïda- le, le moteur rappelant en arrière le secteur denté jusquà ce qu'un dispositif réglable sur ce secteur dégage le cli- quet et, par conséquent, ouvre à nouveau le circuit d'utili- sation. L'interrupteur du circuit d'utilisation comporte un pont contacteur sollicité par un ressort qui est commandé par un levier coudé verrouillé par le cliquet et soumis à l'action de l'armature.
L'interrupteur du circuit de la bobine consiste en une lame de ressort, maintenue'par ses extrémités, et présentant en ce point une arrivée de courant, et qui est courbée par un ressort attaquant ses extrémités sur l'une desquelles agit une platine de commande de manière que l'autre extrémité, qui comporte un contact, ouvre ou ferme ce dernier pour un dépassement de la position du point mort.
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La roue hélicoïdale est montée sur un bras d'un levier coudé tournant dont l'autre bras porte à son extrémité une surface inclinée par laquelle il appuie contre un galet ou contre une partie relevée d'une cornière reliée à l'armature.
Le basculement du levier coudé et de la roue hélicoïdale qu'il porte peut également s'effectuer au moyen d'une pièce angulaire qui est entrainée par la cornière située sur l'ar- mature. Il existe en outre toute une série de détails qui améliorent encore les particularités ci-dessus ou qui en complètent l'exécution.
Les avantages de ce nouvel interrupteur résident dans la suppression d'un disque horaire spécial qui se trouve remplacé, dans le cas présent, par un secteur denté @ pro- voque la coupure du circuit d'utilisation. De plus, par sui- te de la disposition heureuse des éléments d'interruption, on obtient un montage simple pouvant être réalisé en peu de temps. Grâce à la forme donnée aux dispositifs de coupure, on obtient une commutation instantanée des circuits d'utili- sation et de la bobine ayant pour effet de protéger les con- tacts contre les étincelles et le collage par formation d'arc. Cet interrupteur peut donc également trouver son ap- p@ication pour les grandes puissances de coupure. Les arri- vées de courant mobiles et les points de soudure sont évités.
Le rappel du mécanisme bloqué par l'action des vis sans fin n'a pas lieu, comme dans les minuteries connues, à l'aide d'un accouplement à glissière dans lesquels l'armature doit également vaincre le frottement supplémentaire du système de copplage. Pour que le glissement qui se produit dans ces mi- nuteries commandées à distance au moment de la mise en cir- cuit par le système de rappel soit relativement faible, il faut que l'aimant soit très largement prévu. Le glissement
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existe toujours dans les couplages par.glissement, et pro- duit toujours des différences désagréables dans la durée de, la mise en circuit.
Ici, le moteur électrique. n'a qu'une .. faible puissance à développer, qui consiste principalement à dégager de la position verrouillée le cliquet qui a été ver- rouillé au moment de la mise en circuit de la bobine et à , déplacer un secteur denté avec la platine de commande. Grâce à une liaison par levier agencée sur le secteur denté et qui peut être ajustée proportionnellement à la durée du contact,. le cliquet d'arrêt se dégage au moment du rappel du secteur , denté. Au lieu de la liaison par levier, on peut également agencer, sur le secteur denté, un dispositif réglable com- portant une graduation.
Pour permettre une remise en marche prématurée, la pla- tine de commande, pour fermer le circuit de la bobine au @ point de réunion avec le se@teur denté par une tige articu- lée, peut être munie d'une ouverture *longitudinale de forme ondulée se prolongeant de part et d'autre de la position ex- trême de la tige articulée. Cette ouverture possède un épau- lement à angle droit qu'attaque la tige. La platine de com- mande peut donc déjà être-guidée par le ressort de la bobine et assurer l'inversion du courant dans la bobine, de manière. à permettre sa remise en circuit immédiate avant que le sec- teur denté ait rappelé définitivement la platine de commande.
On a représenté aux dessins annexés des¯exemples d'exé. cution de cette invention et dans ceux-ci :
La figure 1 est une vue de face ; la figure 2 une coupe longitudinale verticale avec le couvercle en position de fermeture ; la figure 3 est une vue de face, le circuit d'utilisa- tion étant fermé, c'est-à-dire le cliquet étant verrouillé ;
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la figure 4 est une perspective de l'interrupteur du circuit d'utilisation avec son levier correspondant ; la figure 5 est une coupe longitudinale à travers la bobine de l'aimant avec une vue des organes de commande d'une variante d'exécution ; la figure 6 montre une vue d'une commande spéciale du circuit de la bobine de l'aimant du circuit d' utilisation, et de la platine de commande ;
les figures 7 et 8 sont des vues de face et latérale d'une variante d'exécution pour le réglage de la durée de contact.
Ainsi qu'on peut le voir aux figures 1 et 2, on a monté sur un socle, de préférence en matière moulée pressée, un moteur synchrone 1 à démarrage automatique qui entraine une roue hélicoïdale 6 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 4 et une autre roue hélicoïdale 7 par l'intermédiaire d'une autre vis sans fin 5. La roue hélicoïdale 7 est montée sur l'un des bras d'un levier coudé 23 susceptible de tourner sur un axe 37 et dont l'autre bras est muni d'une face incli- née au moyen de laquelle il repose sur un galet 22, ou sur un bord relevé correspondant, d'une cornière 13 fixée sur l'armature Il de la bobine 21 de l'aimant. L'une des extré- mités de la cornière 13 fixée à l'armature 11 passe dans un évidement du socle.
Sur l'axe 37 est également monté un sec- teur denté 9 susceptible de rotation qui attaque un pignon denté 8 situé au-dessous de la roue hélicoïdale 7. L'un des bras du levier coudé 23, sur lequel se trouve la roue héli- coïdale 7,' est comprimé par un ressort 25 contre la vis sans fin 5, une butée 26 limitant sa course. D'autre part, un cliquet denté 10 est monté sur l'axe 37 et possède un bras 36 prolongé au-delà du centre de rotation. Le secteur denté
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9 possède un bras prolongé au moyen duquel il est articule, au point 28, avec une platine de commande'17. La platine de commande 17 est guidée sur un toc d'entrainément 1.2 -fixé sur la cornière 13, à l'aide de la fente 39.
Contre ce toc 12, qui est par conséquent déplacé par l'armature 11 de la bobi- ne aimantée dans la fente longitudinale 39 de la platine de commande 17, appuie également une cornière 14 susceptible de rotation sur l'axe 46 et qui porte à'son'autre extrémité un poussoir 15 poussé par un ressort, et portant un pont con- tacteur 16 qui est en mesure de fermer ies contàcts 2, 3 du circuit d'utilisation. Cet interrupteur, représenté en pers- pective à la figure 4, possède outre le poussoir 15, exécuté en matière pressée, et qui porte le pont èontacteur 16 et passe dans un guide 47 du socle, comporte également un res- sort hélicoïdal 45 appuyant contre un cadre 44, fixe locale- ment (figure 1).
A la figure 4, ce cadre a été représenté uniquement à titre schématique comme poutrelle transversale.
Lorsque le poussoir 15 se déplace vers le bas en position de fermeture du circuit, le ressort 45 se tend'et assure ulté- rieurement la commutation instantanée du circuit 'd'utilisa- tion après que le levier coudé 14 s'est dégagé du cliquet d'arrêt 10. Le soulèvement de la roue hélicoïdale 7 de,la vis sans fin 5 s'effectue de manière que pendant sou soulè- vement, les flancs des dents de la roue hélicoïdale ne puis- sent toucher les flancs de la vis sans fin de manière à em- pêcher tout engrènement. Le secteur 9 n'entre donc en mouve- ment ou n'est rappelé qu'après que le mouvement de bascule est terminé. C'est ce que permet d'obtenir l'ouverture lon- gitudinale 39 ménagée dans la platine de commande 17 dans laquelle le toc d'entraînement 10 peut librement se déplacer légèrement à cet effet.
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Le circuit de la bobine est commandé par les prolonge- ments 41 de la platine de commande 17 qui agissent (figure 6) sur l'extrémité d'une lame de ressort 32 maintenue en un point entre ses extrémités, muni d'une connexion. Cette lame de ressort est courbée par un ressort 33 et possède à son autre extrémité un contact 19 (figure 1) pouvant coopérer avec un autre contact 18 du circuit de la bobine, et prendre une autre position lorsque le point mort est dépassé dès que l'autre extrémité de la lame de ressort reçoit un choc cor- respondant de la platine de commande 17. Pour pouvoir modi- fier le point d'élasticité de la lame de ressort, on peut utiliser une vis de réglage 40 (figure 6).
Le secteur denté 9 porte un levier réglable 27 qui agit sur le prolongement du bras 36 du cliquet d'arrêt 10, pour faire varier l'ajustage de la durée du contact. L'armature de l'aimant 11, dès qu'elle est attirée, comprime un ressort 20 monté à l'intérieur de la bobine 21 de l'aimant qui a pour mission d'accélérer le retour de l'armature à sa posi- tion de départ dès que le courant cesse.
On obtient une sécurité supplémentaire de commutation par un couplage mécanique du pont contacteur avec l'interrup- teur de la bobine pour que le contact de la bobine ne puisse s'ouvrir, par exemple par suite du frottement, ou rester ou- vert lorsque le pont contacteur n'est pas verrouillé. A cet effet, la platine de commande 17, outre les butées 41, est munie d'un butoir 29 (figure 6) contre lequel peut appuyer le levier 14 et pousser le contact de la bobine dans le cas OÙ le levier coudé ne serait pas verrouillé.
Afin de permet- tre une remise en marche prématurée avant l'écoulement du temps prévu, la tige articulée 28 (figure 6) qui relie la platine de commande 17 au secteur 9 passe, en ce point, dans une fente longitudinale de forme ondulée qui se prolonge de
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chaque côté de la position extrême de la tige articulée 28, et qui comporte une partie surélevée en forme de cran 30 qu'attaque la tige 28. La platine 17 appuie, sous l'action d'un ressort 31, contre la tige articulée 28, de sorte que cette disposition permet le rappel immédiat de la platine 17, d'une certaine quantité, sous l'action du ressort de l'arma- ture 20, et que le circuit de la bobine peut être inversé.
La fente longitudinale 39, ménagée dans la platine 17, est de préférence inclinée vers la tige articulée 28. Ceci per- met de compenser les différences de hauteur de la tige arti- culée 28 et, par suite, de la platine 17 lorsque le secteur denté 9 exécute son mouvement de rappel, ce qui assure l'at- taque convenable des butées 41 sur l'extrémité du contacteur , en lame de ressort 32 pour toutes les positions.
Le mode de fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant : Lorsqu'on appuie sur le bouton pous- soir de la minuterie, le circuit de la bobine se ferme et l'armature 11 se trouve attirée à l'intérieur de la bobine 21 malgré l'antagonisme du ressort 20. Par suite de l'action du galet 22 sur la face inclinée de la cornière 13, le levier coudé 23 et la roue hélicoïdale 7 s'écartent de la vis sans fin 5, c'est-à-dire sortent d'engagement avec elle.
Par sui- te du déplacement de l'armature, le toc 12 qui se trouve sur la cornière 13, se déplace en même temps vers la droite et, de ce fait, le levier coudé 14 qui appuyait contre le toc 12, se trouve tiré vers la droite jusqu'à ce que son extrémité vienne se placer sous le cliquet 10 pour bloquer la position du levier coudé 14.- En même temps, le levier coudé a déplacé le pont contacteur 16, malgré l'opposition du ressort 45-, pour l'appuyer sur les contacts 2 et 3, ce qui a'pour effet de fermer le circuit d'utilisation.et de mettre le moteur en marche.
Mais dans la dernière partie de son trajet le toc
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d'entraînement 12, qui se déplace dans la fente 39, a entrai- né vers la droite la platine de commande 17 et a déplacé vers la gauche non seulement le secteur denté 9 qui est arti- culé sur elle, mais également renversé l'extrémité de la la- me de ressort 32 par suite de l'action des butées 41, si tuées sur la platine 17, ce qui a coupé le courant de la bobine.
Le ressort 20 de la bobine magnétique qui se trouve de nou- veau tendu rappelle alors immédiatementl'armature de l'ai- mant, ce qui a pour effet que le levier coudé 23, aidé par le ressort 25, ramène la roue hélicoïdale 7 en engrènement avec la vis sans fin 5 et que le moteur fait tourner le sec- teur denté 9, par l'intermédiaire du pignon 8, ce qui repous- se de nouveau la platine 17, notamment jusqu'à ce que les butées 41 qu'elle porte renversent la position de la lame de ressort 32 qui commande le circuit de la bobine magnétique.
Dans cette position, cette bobine peut être de nouveau remi- se en circuit, c'est-à-dire que la durée de la mise en cir- cuit peut être prolongée.
Pour ramener à sa plus faible valeur le temps pour le- quel l'interrupteur à minuterie peut être de nouveau action- né, la fente 35 de la platine 17, dans laquelle se déplace le toc d'entraînement 12 comme il a été indiqué plus haut, peut être exécutée de manière que lorsque l'armature est rap- pelée, elle entraine dans son mouvement la platine 17 d'une faible quantité, de manière à raccourcir le trajet de coupu- re de l'interrupteur du circuit actionnant la bobine.
La coupure du circuit d'utilisation s'effectue par le dégagement du levier coudé 14, h@rs de la retenue du cliquet d'arrêt 10, grâce au mouvement accompli par le secteur denté 9 qui possède à cet effet un levier réglable 27, agissant sur le prolongement du bras 36 du cliquet 10, ce qui a pour effet de dégager ce dernier. Le @ levier 27 permet donc
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d'allonger ou de raccourcir le trajet que doit effectuer le secteur jusqu'au dégagement du cliquet, selon le réglage qui lui aura été donné, ce qui permet de modifier de cette maniè- re la durée de mise en circuit de l'interrupteur.
Au lieu du levier de réglage, on peut également utili- ser un secteur 40, comportant une graduation, comme celui des figures 7 et 8, et monté de manière à pouvoir tourner sur l'axe 37 du secteur denté 9' et qui peut, soit être cou- plé avec ce dernier par frottement, soit coulisser dans une glissière au moyen d'une vis. Le secteur muni de la gradua- tion comporte un prolongement 27' qui agit sur le prolonge- ment 36 du cliquet d'arrêt 10. -
Conformément à l'exécution de la figure 5, le bascule- ment du levier coudé 23 et de la roue hélicoïdale 7, peut également être provoqué par une pièce coudée 24, déplacée par la cornière 13 reliée à l'armature 11. Ce coude 24 pos- sède un prolongement s'engageant dans un évidement oblique
43 du levier coudé 23, et peut faire basculer là roue héli- coïdale.
Le coude 24 peut être en substance magnétisable,de manière à être attiré par l'armature de l'aimant. La forme ondulée de l'ouverture longitudinale, ménagée dans la plati- ne de commande, résulte du fait que la tige articulée 28, lorsqu'elle doit pousser la platine 17 en position de retrait, doit s'appliquer contre la partie surélevée 30 de cette ou- verture longitudinale qui constitue alors un cran.-Derrière ce cran, la fente longitudinale se prolonge de façon,que lorsque l'interrupteur n'est pas verrouillé pour fermer le, circuit d'utilisation, le levier coudé 14, qui appuie contre un butoir 29 de la platine 17, puisse tirer en avant la pla- ' tine de commande d'une quantité nécessaire à renverser la po- sition de la lame de ressort 32, après avoir dépassé ce cran.
Le mouvement qu'accomplirait autrement le secteur 9 se trouve
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donc exécuté, dans ce cas, par le levier coudé 14 tant que ce dernier n'est pas verrouillé. Le prolongement en direction oblique ascendante de l'ouverture longitudinale après le cran, constitue une sécurité de plus que le mouvement de la platine 17 sera immédiatement freiné lorsque le toc d'entrai- nement 12 la ramène en arrière au moment même où la tige ar- ticulée 28 se trouve derrière le cran 30.
On donne à la lame de ressort 32 de préférence une po- sition inclinée par rapport à la platine de commande pour qu'elle forme avec celle-ci un angle inférieur à 90 .
Entre la cornière 13, fixée à l'armature 11, et la bu- tée limitant la course de déplacement de l'armature, de même qu'entre la cornière, déplacée par l'armature, et la face avant de la bobine magnétique, on peut prévoir une substance antisonorisante.
La platine de commande 17 peut être exécutée en matière isolante, ce qui permet en même temps d'assurer son isolement d'avec les organes de transmission et des contacts 18, 19 de la bobine qui se trouvent sous tension. De même, le poussoir 15, portant le pont contacteur 16, qui peut également être en matière isolante, sert également à isoler le pont contac- teur 16, qui est sous tension, lors de la mise en service de l'interrupteur à minuterie, par rapport aux organes de com- mande et aux boulons de fixation qui sont en métal.